(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録紙に定着されたトナー画像を定着するための加熱ローラ、および加圧ローラと、
前記記録紙を前記加熱ローラから剥離することを目的として、該加熱ローラのローラ周面に外接し得るように配置された複数個の剥離爪と、
を備える画像形成装置の定着器において、
前記複数個の剥離爪は、前記加熱ローラの軸心方向である前後方向の所定箇所に配置されており、
前記剥離爪のそれぞれには、定着器のニップ部を通過した記録紙を、排出搬送路の排紙ガイドへ向かって変向しながら案内する回転変向体が設けられており、
前記ニップ部から前記回転変向体を経由して前記排紙ガイドに至る定着搬送路において、前記加熱ローラの前後方向の中央部に配置した前記剥離爪の回転変向体を経由する中央搬送路の屈曲角度が、前記加熱ローラの前後に配置した前記剥離爪の回転変向体を経由する側方搬送路の屈曲角度よりも大きく設定されており、
前記排紙ガイドが、排出搬送路の幅方向の中央領域に臨んで設けられる中央排紙ガイドと、前記中央領域の前後の領域に臨んで設けられる側方排紙ガイドとで構成されており、
前記定着器のニップ部と前記側方排紙ガイドの導入始端を結ぶ直線と、前記側方搬送路とで画定される三角形を想定するとき、
前記中央排紙ガイドの導入始端が、前記三角形の前記側方排紙ガイド側の斜辺部の外に位置されていることを特徴とする画像形成装置の定着器。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばコピー機、ファクシミリ機、あるいはプリンタ装置等の画像形成装置の定着器に関し、なかでも記録紙を加熱ローラの周面から強制的に剥離する剥離爪の構造を改良したものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の剥離爪を備えた画像形成装置の定着器は、たとえば特許文献１、２に公知である。特許文献１の定着器においては、加熱ローラの周面の６個所に剥離爪を配置している。６個の剥離爪は２個を一対とする３個のグループで構成されており、第１グループは加熱ローラの中央の左右２個所に、第２グループは第１グループの各剥離爪の外側方に、第３グループは、加熱ローラの両側端に配置されている。第３グループの剥離爪は、第１グループおよび第２グループの剥離爪に比べて、より大きな付勢力を備えたばねで加熱ローラの周面に押し付けられている。上記のように構成した特許文献１の定着器によれば、第３グループの剥離爪に比べて、より小さな力で付勢された第１、第２グループの剥離爪で記録紙の画像形成領域を加熱ローラから剥離するので、定着された画像が剥離爪で傷つけられるのをよく防止できる。
【０００３】
特許文献２の定着器においては、加熱ローラの周面の５個所に剥離爪を配置している。５個の剥離爪は、加熱ローラの中央の３個所に配置される中央剥離爪と、加熱ローラの両側端に配置される２個の両端剥離爪とからなる。中央剥離爪と両端剥離爪の基本形状は概ね同じであるが、爪先端に連続するガイド面の後端部の構造が異なっている。中央剥離爪のガイド面の後端部を、両端剥離爪のガイド面の後端部より記録紙に対して引っ込ませている。これにより、中央剥離爪に大きな摩擦力が作用するのを避けて、記録紙の幅方向中央部分に筋キズが生じるのを防止できる。
【０００４】
本発明に係る定着器では、剥離爪に設けた回転変向体で、記録紙を排紙ガイドへ向かって案内するが、このように剥離爪に回転変向体を設けることは、例えば特許文献３に公知である。そこでは、回転変向体をスターローラで構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９２３９０号公報（段落番号００４６〜００４８、図５）
【特許文献２】特開２００６−１８９６８８号公報（段落番号００３５、図３、図４）
【特許文献３】特開２０１０−０２６３７９号公報（段落番号００４７、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２のように、一般的な画像形成装置の定着器には５から６個の剥離爪を設けるが、紙サイズが大きいほど、より多数の剥離爪で記録紙を案内できるので、定着後の記録紙を排出ローラの近傍の排紙ガイドへ向かって安定して搬送できる。定着後の記録紙の仕上がり状態にも問題はない。しかし、葉書のように紙サイズが小さな記録紙の場合には、加熱ローラの周面の中央に設けた１個または２個の剥離爪で記録紙を案内するので、記録紙に対してより大きな圧力が作用し、定着後の記録紙の仕上がりに問題を生じることがある。
【０００７】
とくに、定着器のニップ部と、排紙ガイドとの間の搬送路が大きく屈曲している場合には、葉書などの小サイズの記録紙の搬送方向の長さの大半の部分が湾曲するため、紙面に大きな圧力が作用するのを避けられない。また、剥離爪に設けたスターローラで記録紙を変向し案内する場合には、紙面に作用する圧力が集中するため、記録紙の裏面にスターローラの棘歯のピッチに一致する破線状の模様が形成され、記録紙の仕上がり状態が損なわれる。
【０００８】
例えば、紙サイズが小さな記録紙を剥離するための中央の剥離爪を省略すると、紙面に作用する圧力を軽減して記録紙の搬送条件を緩和でき、大サイズの記録紙と同等の程度の仕上がり状態が得られる。しかし、その場合には薄く腰が弱い記録紙を定着する際に、記録紙を安定した状態で搬送するのが困難となり、記録紙の搬送方向の始端縁の隅部分が折れ曲がり、あるいは波打ちを生じるなど新たな問題を生じる。
【０００９】
本発明の目的は、紙サイズが小さな記録紙の搬送条件を緩和して、その仕上がり状態を大サイズの記録紙と同等の程度にまで向上でき、さらに、薄く腰が弱い記録紙であっても安定した状態で搬送できる画像形成装置の定着器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置の定着器３は、記録紙に定着されたトナー画像を定着するための加熱ローラ１５および加圧ローラ１６を備える。また、この定着器３は、記録紙を加熱ローラ１５から剥離することを目的として、加熱ローラ１５のローラ周面に外接し得るように配置された複数個の剥離爪１７・１８を備える。複数個の剥離爪１７・１８は、加熱ローラ１５の軸心方向である前後方向の所定箇所に配置されている。剥離爪１７・１８のそれぞれには、定着器３のニップ部２３を通過した記録紙を、排出搬送路２６の排紙ガイド２７へ向かって変向しながら案内する回転変向体４５・４６が設けられる。図１に示すように、定着器３のニップ部２３から回転変向体４５・４６を経由して排紙ガイド２７に至る定着搬送路２５において、搬送路を次のように構成する点に特徴を有する。加熱ローラ１５の前後方向の中央部に配置した剥離爪１７の回転変向体４５を経由する中央搬送路２５１の屈曲角度θ１を、加熱ローラ１５の前後に配置した剥離爪１８の回転変向体４５を経由する側方搬送路２５２の屈曲角度θ２よりも大きく設定する。排紙ガイド２７は、排出搬送路２６の幅方向の中央領域に臨んで設けられる中央排紙ガイド２７１と、中央領域の前後の領域に臨んで設けられる側方排紙ガイド２７２とで構成する。定着器３のニップ部２３と側方排紙ガイド２７２の導入始端４９２を結ぶ直線と、側方搬送路２５２とで画定される三角形を想定するとき、中央排紙ガイド２７１の導入始端４９１を、先の三角形の側方排紙ガイド２７２側の斜辺部の外に位置させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、最小サイズの記録紙が搬送される中央搬送路２５１の屈曲角度θ１を、より大きなサイズの記録紙が搬送される側方搬送路２５２の屈曲角度θ２より大きく設定して、搬送時における最小サイズの記録紙の湾曲度合を軽減できるようにした。これにより、最小サイズの記録紙の搬送条件を緩和して、その紙面に作用する圧力を減少でき、したがって大サイズの記録紙と同等の程度の仕上がり状態が得られる。とくに、棘歯４７を備えたスターローラ４５で最小サイズの記録紙を変向し案内する場合に、棘歯４７による曲げ反力が小サイズの記録紙の紙面に強く作用するのを軽減して、記録紙の裏面に棘歯４７のピッチに一致する破線状の模様が形成されるのを解消できる。さらに、薄く腰が弱い記録紙を定着処理する場合であっても、その搬送面を複数の剥離爪１７・１８の回転変向体４５・４６で、排紙ガイド２７へ向かって安定した状態で変向し案内できる。したがって、記録紙の搬送方向の始端縁の隅部分が折れ曲がり、あるいは紙面に波打ちを生じるなどの搬送不良に伴う紙面の変形を生じることもない。
【００１４】
剥離爪１７の回転変向体４５と記録紙との外接位置を、ニップ部２３と導入始端４９と側方搬送路２５２とで画定される三角形の頂角部より内方に位置させるようにすると、定着器３の一部の構造を変更するだけで屈曲角度θ１・θ２を異ならせることができる。具体的には、中央部の回転変向体４５の配置位置を変更するだけで、各搬送路２５１・２５２の屈曲角度θ１・θ２を大小に異ならせることができる。したがって、紙サイズが小さな記録紙の搬送条件を緩和するための構造の変更を最小限にして、構造の変更に伴うコストの増加を軽減できる。また、中央の回転変向体４５の配置位置を変更するだけであるので、既存の画像形成装置にも支障なく適用できる利点もある。
【００１５】
中央排紙ガイド２７１の導入始端４９１を、ニップ部２３と導入始端４９２と側方搬送路２５２とで画定される三角形の、側方排紙ガイド２７２側の斜辺部の外に位置させるようにすると、ニップ部２３から各回転変向体４５・４６までの搬送経路を一致できる。また、記録紙の搬送方向の同じ位置を各回転変向体４５・４６で案内して変向することができる。したがって、ニップ部２３から各回転変向体４５・４６に至る記録紙の搬送を安定した状態で行なうことができ、とくに、薄く腰が弱い記録紙を的確に搬送できる。これにより、記録紙の搬送方向の始端縁の隅部分が折れ曲がり、あるいは紙面に波打ちを生じるなどの搬送不良に伴う紙面の変形を、さらに確実に解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】参考例に係る定着器における定着搬送路を示す原理説明図である。
【図２】画像形成装置の概略正面図である。
【図３】定着器とその周辺の構造を示す縦断正面図である。
【図４】定着器と剥離爪の配置構造を示す平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の実施例に係る定着搬送路を示す原理説明図である。
【図７】本発明の実施例に係る定着器とその周辺の構造を示す縦断正面図である。
【図８】図７におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（参考例）  図１から図５は定着器をコピー機能とファクシミリ機能を備えた複合機（画像形成装置）に適用した参考例を示す。なお、本発明における前後、左右、上下とは、図２および図４に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。
【００１８】
図２において、複合機１は、画像形成部２、および定着器３などが配置された本体部４と、本体部４の上部の画像読取部５などを備えており、本体部４の下側に配置した給紙カセット６と本体部４の上側の排出部７との間に記録紙の搬送路８が設けてある。搬送路８の下部に画像形成部２が、上部に定着器３が配置してある。定着器３に臨む本体部４の周囲壁には、サービス開口と、同開口を開閉するカバーが設けてあり、これらのカバーを開放することにより、定着器３のメンテナンスを行なうことができ、さらに定着器３やその周辺の搬送路８に詰まった記録紙を取り除くことができる。
【００１９】
画像形成部２は、現像器１０と、感光ドラム１１と、トナーカートリッジ１２などで構成してあり、給紙カセット６から送給された記録紙に対してトナー像を転写して画像を形成する。画像読取部５の前面には、各種の操作ボタンを備えた操作パネル１３が設けてあり、上面側には自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１４が設けてある。本などの綴られた原稿の画像は、画像読取部５の上面のプラテンガラスに載置した状態で読み込むことができ、さらに枚葉状の原稿は自動原稿搬送装置１４を通すことにより読み込むことができる。
【００２０】
図３において定着器３は、加熱ローラ１５と、加熱ローラ１５の周面に外接する加圧ローラ１６と、加熱ローラ１５のローラ周面に外接する複数個の剥離爪１７・１８などで構成する。加熱ローラ１５はアルミニウム合金製の管材で形成してあり、その内部に熱源２０が設けてある。加熱ローラ１５の前後端は、軸受で軸支されて図示していないモーターの動力で、図３に向かって反時計回転方向へ回転駆動される。
【００２１】
加圧ローラ１６は、その大半を占めるロール層２１と、ロール層２１を軸支するロール軸２２とで構成する。ロール層２１はゴムまたはプラスチックを素材とする発泡体を素材にして形成してある。ロール軸２２の両端寄りは、図示していないガイド枠で回転自在に軸支してあり、さらにガイド枠は加熱ローラ１５に対して往復スライドのみ可能に案内されて、圧縮コイルばねからなる加圧ばね（図示していない）で加熱ローラ１５へ向かって押し付け付勢してある。このように、加圧ローラ１６を加熱ローラ１５に密着させることにより、両ローラ１５・１６の間に通紙用のニップ部２３が形成される。画像形成部２でトナー像が形成された記録紙をニップ部２３に通すことにより、トナー像を加熱しながら加圧して記録紙に定着することができる。
【００２２】
ニップ部２３を通過した記録紙は、定着器３より下流側に設けた定着搬送路２５と、排出搬送路２６を介して排出部７へと搬送される。排出搬送路２６の導入始端の上下には、それぞれリブ壁で構成される排紙ガイド２７・２８が設けてあり、上側の排紙ガイド２７の上流側の端部に隣接して搬送ローラ２９が設けてある。また、排出搬送路２６の出口の上下には、一対の排紙ローラ３０・３１が配置してある。搬送ローラ２９と排紙ローラ３１は、それぞれ回転駆動されて記録紙を排出する向きへ搬送する。
【００２３】
図４に示すように剥離爪１７・１８は、加熱ローラ１５の周面に沿う前後５個所に分散配置してある。詳しくは、加熱ローラ１５の前後方向（中心軸方向）の中央に１個の剥離爪１７を配置し、加熱ローラ１５の前側２個所と後側２個所のそれぞれに、残る４個の剥離爪１８を２個ずつ配置している。この実施例における複合機１の通紙可能な記録紙は、最小の葉書（１００×１４８ｍｍ）からＡ３用紙までであり、葉書サイズの記録紙Ｓ１の場合には中央の剥離爪１７で剥離し案内される。また、Ｂ５あるいはＡ４の記録紙Ｓ２の場合には、中央の剥離爪１７とその前後の剥離爪１８の合計３個で、さらに、Ｂ４あるいはＡ３の記録紙Ｓ３の場合には、５個の剥離爪１７・１８でそれぞれ剥離し案内される。なお、図４においては、各サイズの記録紙Ｓ１〜Ｓ３の短辺側が、剥離爪１７・１８の上方に位置している状態を示している。
【００２４】
図３に示すように、両剥離爪１７・１８は、ボス部３４と、剥離腕３５と、ばね受腕３６とを一体に備えたプラスチック成形品からなる。具体的には剥離爪１７・１８は、左右方向の中央に揺動軸３７を含むボス部３４を有し、このボス部３４から加熱ローラ１５の周面へ向かって楔状の剥離腕３５が斜めに設けられ、ボス部３４の他側にばね受腕３６が設けてある。各剥離爪１７・１８の揺動軸３７は爪支持フレーム３８で揺動自在に軸支してある。この状態の各剥離爪１７・１８のばね受腕３６の下面を、引っ張りコイル形の剥離ばね４１で上向きに付勢することにより、図３に示すように、剥離腕３５の爪先４２・４３が加熱ローラ１５の周面に圧接させてある。なお、各剥離爪１７・１８の揺動軸３７の中心位置は一致させてある。先に説明した排紙ガイド２８の一群は、爪支持フレーム３８の外面に形成してある（図４参照）。同様に上側の排紙ガイド２７の一群は、下側の排紙ガイド２８と対向する状態でガイド壁５３に形成してある（図３参照）。
【００２５】
加熱ローラ１５のローラ周面から分離された記録紙を、先の排出搬送路２６の排紙ガイド２７へ向かって変向し案内するために、剥離腕３５の上隅部分の前面側にスターローラ（回転変向体）４５・４６を設けている。スターローラ４５・４６は、それぞれ周囲に一群の棘歯４７を備えた拍車構造のローラからなり、剥離腕３５に設けた支軸４８で回転自在に軸支してある。
【００２６】
先の定着搬送路２５は、ニップ部２３からスターローラ４５・４６を経由して、上側の排紙ガイド２７の導入始端４９に至る搬送路からなる。この実施例では、スターローラ４５・４６の周面が、ニップ部２３と導入始端４９を結ぶ直線より、搬送ローラ２９側へ突出するように各剥離爪１７・１８を配置するので、定着搬送路２５は逆Ｌ字状に屈曲している。導入始端４９と搬送ローラ２９との間には、記録紙を導入始端４９へ向かって案内するガイド面５０が上り傾斜状に形成してある。
【００２７】
上記のように、屈曲する定着搬送路２５においては、小サイズの記録紙がスターローラ４５の周囲に沿って大きく湾曲した状態で搬送され、紙面に大きな圧力が作用する。この湾曲に伴う圧力を減少するために、中央の剥離爪１７と、同爪１７に設けられるスターローラ４５を次のように設ける。まず、中央の剥離爪１７の剥離腕３５を、他の剥離爪１８の剥離腕３５よりひとまわり小さく形成して、中央の剥離爪１７の爪先４２を、他の剥離爪１８の爪先４３より、加熱ローラ１５の回転方向下流側の周面に外接させている。また、中央の剥離爪１７のスターローラ４５の回転中心Ｐ１を、他の剥離爪１８のスターローラ４６の回転中心Ｐ２より揺動軸３７に近い側に位置させている。
【００２８】
上記のように、各スターローラ４５・４６の回転中心Ｐ１・Ｐ２の位置を異ならせることにより、定着搬送路２５の屈曲角度は、図１に示すように、加熱ローラ１５の中央と前後端寄りとで大小に異なることとなる。詳しくは、中央の剥離爪１７のスターローラ４５を経由する中央搬送路２５１の屈曲角度θ１を１５２度とするとき、前後に配置した４個の剥離爪１８のスターローラ４６を経由する側方搬送路２５２の屈曲角度θ２を１４２度とした。
【００２９】
このように、中央搬送路２５１の屈曲角度θ１を側方搬送路２５２の屈曲角度θ２より大きくすると、中央搬送路２５１に沿って搬送される葉書サイズの記録紙が大きく湾曲するのを避けて、その紙面に大きな圧力が作用するのを解消できる。つまり、小サイズの記録紙の搬送条件を緩和して、スターローラ４５の棘歯４７による曲げ反力が小サイズの記録紙の紙面に強く作用するのを軽減できる。したがって、記録紙の裏面に棘歯４７のピッチに一致する破線状の模様が形成されるのを解消でき、大サイズの記録紙と同様の仕上がり状態とすることができる。また、薄く腰が弱い記録紙を定着する場合であっても、その搬送面を５個の剥離爪１７・１８のスターローラ４５・４６で確実に案内して、常に安定した状態で排紙ガイド２７へ向かって変向し案内できる。これに伴い、記録紙の搬送方向の始端縁の隅部分が折れ曲がり、あるいは紙面に波打ちを生じるなどの搬送不良に伴う紙面の変形を生じることもない。
【００３０】
この参考例において中央に配置した剥離爪１７およびスターローラ４５と、側方搬送路２５２との位置関係は、次のようになっている。定着器３のニップ部２３と排紙ガイド２７の導入始端４９を結ぶ直線と、側方搬送路２５２とで画定される三角形を想定するとき、中央部に配置した剥離爪１７のスターローラ４５と記録紙との部分円弧状の外接位置が、先の三角形の頂部より内方に位置させてある。このときの三角形の頂部とは、加熱ローラ１５の前後に配置した剥離爪１８のスターローラ４６と記録紙との部分円弧状の外接位置である。
【００３１】
上記の参考例では、加熱ローラ１５の中央に位置する剥離爪１７のスターローラ４５の回転中心Ｐ１を揺動軸３７側へ偏寄させて、中央搬送路２５１と側方搬送路２５２の屈曲角度θ１・θ２を異ならせたがその必要はない。図６から図８に示すように、中央搬送路２５１と側方搬送路２５２とで排紙ガイド２７の位置を異ならせて、各搬送路２５１・２５２の屈曲角度θ１・θ２を異ならせることができる。
【００３２】
詳しくは、図６に示すように、ガイド壁５３に設けられるリブ状の排紙ガイド２７を、排出搬送路２６の幅方向の中央領域に臨んで設けられる４個の中央排紙ガイド２７１と、中央領域の前後の領域に臨んで設けられる一群の側方排紙ガイド２７２とで構成する。また、図８に示すように中央排紙ガイド２７１のガイド壁５３からの突出長さＨ１を、側方排紙ガイド２７２のガイド壁５３からの突出長さＨ２より小さくする。これに伴い、中央排紙ガイド２７１の導入始端４９１の位置は、側方排紙ガイド２７２の導入始端４９２の位置よりガイド壁５３側へ近づき、中央搬送路２５１の屈曲角度θ１を、側方搬送路２５２の屈曲角度θ２より大きくできる。この実施例における屈曲角度θ１は１４８度であり、屈曲角度θ２は１４２度である。
【００３３】
この実施例における中央の剥離爪１７と、中央以外の前後の剥離爪１８は同形、同大であり、各剥離爪１７・１８に設けられるスターローラ４５・４６の中心位置は同じ位置に設けてある。中央排紙ガイド２７１を設けた領域は、葉書サイズの記録紙が通過でき、側方排紙ガイド２７２を設けた領域は、葉書サイズの記録紙より大きなサイズの記録紙が通過できる（図８参照）。他は先の参考例と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付して、その説明を省略する。
【００３４】
図６から図８の実施例における、中央排紙ガイド２７１と側方排紙ガイド２７２との関係は、次のようになっている。定着器３のニップ部２３と側方排紙ガイド２７２の導入始端４９２を結ぶ直線と、側方搬送路２５２とで画定される三角形を想定するとき、中央排紙ガイド２７１の導入始端４９１が、先の三角形の側方排紙ガイド２７２側の斜辺部の外に位置させてある。
【００３５】
上記の実施例では、回転変向体としてスターローラ４５・４６を例示したが、その必要はなく、回転変向体は周面にローレット溝が形成してあるローラや、遠心ファンの羽車状の回転体で構成することができる。中央搬送路２５１に臨んで配置する中央部の剥離爪１７、およびスターローラ４５は１個である必要はなく、２または３個であってもよい。
【００３６】
上記の実施例以外に、スターローラ４５・４６の回転中心Ｐ１・Ｐ２の位置を異ならせ、さらに、中央搬送路２５１と側方搬送路２５２の排紙ガイド２７１・２７２の位置を異ならせて、各搬送路２５１・２５２の屈曲角度θ１・θ２を異ならせることができる。また、中央部の剥離爪１７に設けたスターローラ４５の直径を、前後の剥離爪１８に設けたスターローラ４６の直径より大きく設定して、各搬送路２５１・２５２の屈曲角度θ１・θ２を異ならせることができる。スターローラ４５・４６の回転中心Ｐ１・Ｐ２は、加熱ローラ１５と同心状の円弧上に位置させることができる。
【符号の説明】
【００３７】
３  定着器
１５  加熱ローラ
１６  加圧ローラ
１７  中央部の剥離爪
１８  中央以外の前後の剥離爪
２３  ニップ部
２５  定着搬送路
２６  排出搬送路
２７  排紙ガイド
４５  中央の剥離爪に設けた回転変向体（スターローラ）
４６  前後の剥離爪に設けた回転変向体（スターローラ）
４９  排紙ガイドの導入始端
２５１  中央搬送路
２５２  側方搬送路
【図１】
0005556597.tif 000002
【図２】
0005556597.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005556597.tif 000005
【図５】
0005556597.tif 000006
【図６】
0005556597.tif 000007
【図７】
0005556597.tif 000008
【図８】
0005556597.tif 000009